PHP-數據庫長鏈接mysql_pconnect的細節

PHP的MySQL持久化鏈接，美好的目標，卻擁有糟糕的口碑，每每使人敬而遠之。這究竟是爲啥麼。近距離觀察後發現，這傢伙也不容易啊，要看Apache的臉色，還得聽MySQL指揮。

對於做爲Apache模塊運行的PHP來講，要實現MySQL持久化鏈接，首先得取決於Apache這個web服務器是否支持Keep-Alive。

Keep-Alive

Keep-Alive是什麼東西？它是http協議的一部分，讓咱們複習一下沒有Keep-Alive的http請求，從客戶在瀏覽器輸入一個有 效url地址開始，瀏覽器就會利用socket向url對應的web服務器發送一條TCP請求，這個請求成功一次就得須要來回握三次手才能肯定，成功以 後，瀏覽器利用socket TCP鏈接資源向web服務器請求http協議，發送之後就等着web服務器把http返回頭和body發送回來，發回來後瀏覽器關閉socket鏈接， 而後作http返回頭和body的解析工做，最後呈如今瀏覽器上的就是漂亮的頁面了。這裏面有什麼問題呢？TCP鏈接須要三次握手，也就是來回請求三次方 能肯定一個TCP請求是否成功，而後TCP關閉呢？來回須要4次請求才能完成！每次http請求就3次握手，4次拜拜，這來來回回的不嫌累啊，多少時間和 資源都被浪費在socket鏈接關閉上了，能不能一次socket TCP鏈接發送屢次http請求呢？因而Keep-Alive就應運而生，http/1.0裏須要客戶端本身在請求頭加入 Connection:Keep-alive方能實現，在這裏咱們只考慮http1.1了，只須要設置一下Apache，讓它默認就是Keep- Alive持久鏈接模式(Apache必須1.2+才能支持Keep-Alive)。在httpd.conf裏找到KeepAive配置項，果斷設置爲 On，MaxKeepAliveRequests果斷爲0(一個持久TCP最多容許的請求數，若是太小，很容易在TCP未過時的狀況下，達到最大鏈接，那 下次鏈接就又是新的TCP鏈接了，這裏設置0表示不限制)，而後對於mysql_pconnect最重要的選項KeepAliveTimeout設置爲 15(表示15秒)。

好了，重啓Apache，測試一下，趕忙寫行東西：

<?php
    echo "Apache進程號:". getmypid();
?>

很簡單，獲取當前PHP執行者(Apache)的進程號，用瀏覽器瀏覽這個頁面，看到什麼？對，有看到一串進程號數字，15秒內，連續刷新頁面， 看看進程號有無變化？木有吧？如今把手拿開，交叉在胸前，度好時間，1秒，2秒，3，...15，16。好，過了15秒了，再去刷新頁面，進程號有沒有變 化？變了！又是一個新的Apache進程了，爲何15秒後就變成新的進程了？記得咱們在Apache裏設置的KeepAliveTimeout嗎？它的 值就是15秒。如今咱們應該大體清楚了，在web服務器默認打開KeepAlive的狀況下，客戶端第一次http成功請求後，Apache不會馬上斷開 socket，而是一直監聽來自這一客戶端的請求，監聽多久？根據KeepAliveTimeout選項配置的時間決定，一旦超過這一時間，Apache 就會斷開socket了，那麼下次同一客戶端再次請求，Apache就會新開一個進程來相應。因此咱們以前15內不停的刷新頁面，看到的進程號都是一致 的，代表是瀏覽器請求給了同一個Apache進程。

瀏覽器是怎麼知道不須要從新進行TCP鏈接就能夠直接發送http請求呢？由於http返回頭裏就會帶上Connection:keep- alive，Keep-alive:15兩行，意思就是讓客戶端瀏覽器明白，此次socket鏈接我這邊還沒關閉呢，你能夠在15內繼續使用這個鏈接，並 發送http請求，因而乎瀏覽器就知道應該怎麼作了。

PHP怎麼作

那麼，PHP的MySQL鏈接資源是怎麼被hold住的呢，這須要查看PHP的mysql_pconnect的函數代碼，我看了下，大概的作法就 是mysql_pconnect根據當前Apache進程號，生成hash key，找hash表內有無對應的鏈接資源，沒有則推入hash表，有則直接使用。有些代碼片斷能夠說明(具體可查看PHP5.3.8源碼 ext/mysql/PHP_mysql.c文件690行PHP_mysql_do_connect函數)

	#1.生成hash key
	user=php_get_current_user();//獲取當前PHP執行者(Apache)的進程惟一標識號
	//hashed_details就是hash key
	hashed_details_length = spprintf(&hashed_details, 0, "MySQL__%s_", user);
    #2.若是未找到已有資源，就推入hash表，名字叫persistent_list，若是找到就直接使用
	/* try to find if we already have this link in our persistent list */
	if (zend_hash_find(&EG(persistent_list), hashed_details, hashed_details_length+1, (void **) &le)==FAILURE) {  
		/* we don't */
		...
		...
		/* hash it up(推入hash表) */
		Z_TYPE(new_le) = le_plink;
		new_le.ptr = mysql;
		if (zend_hash_update(&EG(persistent_list), hashed_details, hashed_details_length+1, (void *) &new_le, sizeof(zend_rsrc_list_entry), NULL)==FAILURE) {
			...
     		...      
			}
   		}
		else
		{/* The link is in our list of persistent connections(鏈接已在hash表裏)*/
            ...
            ...
            mysql = (PHP_mysql_conn *) le->ptr;//直接使用對應的sql鏈接資源
            ...
            ...
		}

zend_hash_find比較容易看明白，原型是zend_hash_find(hash表,key名,key長,value);若是找到，value就有值了。

MySQL的wait_timeout和interactive_timeout

說完Keep-Alive，該到MySQL家串串門了，說的是mysql_pconnect，怎麼能繞開MySQL的設置。影響 mysql_pconnect最重要的兩個參數就是wait_timeout和interactive_timeout，它們是什麼東西？先撇一邊，首先 讓咱們把上面的代碼改動一下PHP代碼

<?php
    $conn = mysql_pconnect("localhost","root","123456") or die("Can not connect to MySQL");
    echo "MySQL線程號:". MySQL_thread_id($conn). "<br />";
    echo "Apache進程號". getmypid();
?>

以上的代碼沒啥好解釋的，讓咱們用瀏覽器瀏覽這個頁面，看到什麼？看到兩個顯眼的數字。一個是MySQL線程號，一個是Apache進程號，好 了，15秒後再刷新這個頁面，發現這兩個id都變了，由於已是新的Apache進程了，進程id是新的，hash key就變了，PHP只好從新鏈接MySQL，鏈接資源推入persistent list。若是15內刷新呢？Apache進程確定不變，MySQL線程號會變嗎？答案得問MySQL了。首先這個MySQL_thread_id是什麼 東西？shell方式登陸MySQL後執行命令'show processlist;'，看到了什麼？

mysql> show processlist;
+-----+------+-----------+------+--------+-----+------+-----------------+
| Id  | User | Host      | db   | Command| Time| State| Info            |
+-----+------+-----------+------+--------+-----+------+-----------------+
| 348 | root | localhost | NULL | Query  |    0| NULL | show processlist|
| 349 | root | localhost | NULL | Sleep  |    2|      | NULL            |
+-----+------+-----------+------+--------+-----+------+-----------------+

發現了很重要的信息，這個processlist列表就是記錄了正在跑的線程，忽略Info列爲show processlist那行，那行是你當前shell登陸MySQL的線程。PHP鏈接MySQL的線程就是Id爲349那行，若是讀者本身作測試，應該 知道這個Id=349在你的測試環境裏是另一個值，咱們把這個值和網頁裏輸出的MySQL_thread_id($conn)作作比較，對！他們是同樣 的。接下來最重要的是觀察Command列和Time列，Command = Sleep，代表什麼？代表咱們mysql_pconnect鏈接後就一直在sleep，Time字段就告訴咱們，這個線程Sleep了多久，那麼 Sleep了多久這個線程才能做廢呢？那就是wait_timeout或者interactive_timeout要作的工做了，他們默認的值都是8小 時，天啊，過久了，因此若是說web服務器關掉KeepAlive支持，那個這個processlist很容易就被撐爆，就爆出那個Too many connections的錯誤了，max_connectiosns配置得再多也沒用。爲了觀察這兩個參數，咱們能夠在MySQL配置文件my.cnf裏 設置這兩個值，找到[MySQLd]節點，在裏面設置多兩行

interactive_timeout = 60
wait_timeout        = 30

配置完後，重啓MySQL，shell登陸MySQL，這時候show processlist能夠發現只有當前線程(本人修改後重啓, 在上面測試沒有關閉瀏覽器的狀況下刷新, 出現MySQL server has gone away, 刷新後無報錯, 說明原來所用的那個mysql的長鏈接已通過期！)。而後運行那個帶有mysql_pconnect的PHP頁面，再回來MySQL端show processlist可發現，多了一個Commond爲Sleep的線程，不停的show processlist(方向鍵上+enter鍵)觀察Time列的變化2，5，10...14!，忽然那個Sleep線程程被kill掉了，咋回事，還 沒到30秒呢，噢!忘了修改一下Apache keepalive的參數了，把KeepAliveTimeOut從15改爲120(只爲觀察，才這麼改)，重啓Apache。刷新那個頁面，好，開始不 停的show processlist，2..5..10..14，15，..20...26....28，29!線程被kill，此次是由於wait_timeout 起了做用，瀏覽器那邊停了30秒，30內若是瀏覽器刷新，那這個Time又會從0開始計時。這種鏈接不屬於interactive connection(MySQL shell登陸那種鏈接就屬於interactive connection)，因此採用了wait_timeout的值。若是mysql_pconnect的第4個參數改改呢

<?php
$conn = mysql_pconnect('localhost','root','123456',MySQL_CLIENT_INTERACTIVE);
echo "MySQL線程號:".MySQL_thread_id($conn)."<br />";
echo "Apache進程號:".getmypid();
?>

刷新下頁面，MySQL那邊開始刷show processlist，這回Time > 30也不會被kill，>60才被kill了，說明設置了MySQL_CLIENT_INTERACTIVE，就會被MySQL視爲 interactive connection，那麼此次PHP的MySQL鏈接在120秒內未刷新的狀況下，什麼時候做廢將取決於MySQL的 interactive_timeout的配置值。

總結

每一個已創建的聯機只爲來自同一部 web server、使用同一組帳號，且存取同一數據庫的使用者服務

PHP的mysql_pconnect要達到功效，首先必須保證Apache是支持keep alive的，其次KeepAliveTimeOut應該設置多久呢，要根據自身站點的訪問狀況作調整，時間過短，keep alive沒啥意義，時間太長，就極可能爲一個閒客戶端鏈接犧牲不少服務器資源，畢竟hold住socket監聽進程是要消耗cpu內存的。最後 Apache的KeepAliveTimeOut配置得和MySQL的time out配置要有個平衡點，聯繫以上的觀察，假設mysql_pconnect未帶上第4個參數，若是Apache的KeepAliveTimeOut設置 的秒數比wait_timeout小，那真正對mysql_pconnect起做用的是Apache而不是MySQL的配置。這時若是MySQL的 wait_timeout偏大，併發量大的狀況下，極可能就一堆廢棄的connection了，MySQL這邊若是不及時回收，那就極可能Too many connections了。但是若是KeepAliveTimeOut太大呢，又回到以前的問題，因此貌似Apache。KeepAliveTimeOu 不要太大，但比MySQL。wait_timeout 稍大，或者相等是比較好的方案，這樣能夠保證keep alive過時後，廢棄的MySQL鏈接能夠及時被回收。

 

自測：PHP-FPM 與 MySQL 長鏈接（使用 PDO）

　　PDO 若是想使用持久鏈接，必須在傳遞給 PDO 構造函數的驅動選項數組中設置 PDO::ATTR_PERSISTENT 。若是是在對象初始化以後用 PDO::setAttribute() 設置此屬性，則驅動程序將不會使用持久鏈接。

　　通過本人測試，得出以下（利用調整 php-fpm 個數、tcpdump、MySQL 命令行（show full processlist; kill 線程ID;） 測試，請謹慎採納！）

　　　　Nginx + PHP-FPM 支持 PDO 長鏈接，可是每一個 PHP-FPM 都擁有本身的鏈接池（各個 PHP-FPM 的鏈接池不共用）！

　　　　PHP-FPM 與 MySQL 服務器的長鏈接，在 PHP-FPM 重啓或 MySQL 執行 kill 時會自動向對方發送 FIN。

 

PHP 中的 MySQL 長鏈接因爲 PHP 的運行方式有多種，於是長鏈接實現也有多種

　　與 Apache 配合時須要 Apache 服務器支持才能夠實現長鏈接，由於 PHP 是沒有進程池跟鏈接池這種概念的，絕大多數狀況下 PHP 應用自己不是一個應用服務器(後起之秀 swoole, 是一個優秀的 PHP 應用服務器，不過是在c層面作的)。此時長鏈接實際上是搭載 Apache 這樣的帶有 mpm 模塊的 web 服務器，Linux 下 Apache 會維護一個進程池，開啓了 Apache mpm 功能以後，Apache 會默認維持一個進程池，MySQL 長鏈接以後的鏈接，並無做爲 socet 鏈接關閉，而是做爲一個不釋放的東西，放進了進程池/線程池裏面去。等須要鏈接的時，Apache 從它維護的進程池/線程池裏面取出 MySQL  socket connnection, 而後就能夠複用此鏈接了。若是 Apche + mod_php 不開啓 mpm 模塊的話，不管 mysql_pconnect、pdo_mysql，頁面訪問完畢，MySQL 鏈接即釋放，即長鏈接無效。

　　與 Nginx 配合，PHP-FPM 支持長鏈接。

　　做爲 Web 服務器，好比使用 swoole 開發的應用服務器，支持自實現鏈接池。

 

Apache 或 PHP-FPM 長鏈接缺點及鏈接池的優勢（摘自:基於swoole擴展實現真正的PHP數據庫鏈接池）

　　假設有 100 臺 PHP 的應用服務器，每一個機器須要啓動 100 個 Apache 或 PHP-FPM 工做進程，那每一個進程都會產生一個長鏈接到 MySQL。這一共會產生 1 萬個 MySQL 鏈接。你們都知道 MySQL 是每一個鏈接會佔用 1 個線程。那 MYSQL 就須要建立 1 萬個線程，這樣大量的系統資源被浪費在線程間上下文切換上。而你的業務代碼中並非全部地方都在作數據庫操做，因此這個就是浪費的。　　

　　鏈接池就不一樣了，100 個 worker 進程，公用 10 個數據庫鏈接便可，當操做完數據庫後，當即釋放資源給其餘 worker 進程。這樣就算有 100 臺 PHP 的服務器，那也只會建立 1000 個 MySQL 的鏈接，徹底能夠接受的。

 

參考

　　http://www.cnblogs.com/wpjamer/articles/7106389.html

　　http://www.nowamagic.net/librarys/veda/detail/95